|
Пункты отправления грузов
|
38
|
48
|
52
|
|
Наличие груза
|
21
|
10
|
9
|
АТП - 15
Цель работы: получение и закрепление навыков по планированию перевозок
грузов для заданных грузоотправителей и грузополучателей по суточным объёмам
перевозок.
ВВЕДЕНИЕ
Маршрутизация перевозок - это прогрессивный, высокоэффективный способ
организации транспортного процесса, позволяющий значительно сократить
непроизводительные порожние пробеги подвижного состава, повысить качество
обслуживания клиентуры и, в конечном счёте, сократить транспортные издержки
самого автотранспортного предприятия.
Порожний пробег - это сумма холостых и нулевых пробегов. Величина
порожних пробегов зависит от ряда факторов: от характера и направления
грузопотоков; но главное влияние оказывает организация транспортного процесса и
качество сменно-суточного планирования. Поэтому задачу ежедневного планирования
можно сформулировать так: сменно-суточное планирование перевозок грузов должно
обеспечить выполнение заданного объёма перевозок с наименьшим порожним пробегом
автомобилей.
1. Разработка фрагмента транспортной сети
В пояснительной записке вычерчивается фрагмент транспортной сети
заданного района с использованием условных обозначений. Схема транспортной сети
приведена в приложении А.
. Определение кратчайших расстояний
Кратчайшие расстояния между всеми отправителями и всеми получателями
определяются любым известным методом, и результаты заносятся в таблицу 2.1.
Для небольших транспортных сетей достаточно просчитать 2-3 возможных
путей проезда и выбрать из них наименьшее.
Таблица 2.1- Матрица кратчайших расстояний
|
38
|
48
|
52
|
1
|
10
|
14
|
93
|
78
|
83
|
15
|
|
38
|
0
|
7,6
|
13,4
|
4,8
|
8,2
|
8,5
|
3,65
|
15,1
|
14,6
|
11,9
|
|
48
|
7,6
|
0
|
7,85
|
10,1
|
2,85
|
2,95
|
10,85
|
9,55
|
9,05
|
6,35
|
|
52
|
13,4
|
0
|
12,3
|
6,2
|
4,9
|
16,65
|
3,7
|
3,2
|
3,1
|
|
1
|
4,8
|
9,9
|
12,1
|
0
|
7,4
|
7,2
|
8,05
|
13,8
|
13,3
|
10,6
|
|
10
|
8,2
|
2,85
|
6,2
|
7,6
|
0
|
1,3
|
11,45
|
8,1
|
7,4
|
4,7
|
|
14
|
8,5
|
2,95
|
4,9
|
7,4
|
1,3
|
0
|
11,75
|
6,6
|
6,1
|
3,4
|
|
93
|
3,65
|
10,85
|
16,65
|
8,05
|
11,45
|
11,75
|
0
|
18,35
|
17,85
|
15,15
|
|
78
|
15,1
|
9,55
|
3,7
|
14
|
8,1
|
6,6
|
18,35
|
0
|
1,1
|
4,8
|
|
83
|
14,6
|
9,05
|
3,2
|
13,5
|
7,4
|
6,1
|
1,1
|
0
|
4,3
|
|
15
|
11,9
|
6,35
|
3,1
|
10,8
|
4,7
|
3,4
|
15,15
|
4,8
|
4,3
|
0
|
3. Закрепление грузоотправителей за грузополучателями
Для оптимального закрепления потребителей за поставщиками по критерию
минимальной транспортной работы пользуются алгоритмом решения транспортной
задачи.
Первоначально проверяется сбалансированность наличия и потребности груза.
Если сумма наличия груза у грузоотправителей меньше, чем сумма потребности
грузополучателей, то вводится фиктивный грузоотправитель с недостающим объемом
перевозок и нулевыми расстояниями до всех грузополучателей. Если сумма
потребности грузополучателей меньше, чем наличие у грузоотправителей, то
вводится фиктивный грузополучатель.
После этого вычерчивается таблица 3.1, где отображается наличие груза,
потребность и все расстояния. По этой информации производится закрепление
потребителей за поставщиками.
Таблица 3.1 - Закрепление потребителей за поставщиками
|
Грузоотправители
|
|
1
|
10
|
14
|
93
|
78
|
83
|
Наличие груза, т
|
|
V U
|
4,8
|
8,2
|
8,3
|
3,65
|
7,1
|
6,6
|
|
|
38
|
0
|
5,955
|
0,46
|
2,35
|
2,510
|
7,25
|
3,35
|
21
|
|
48
|
-5,35
|
3,8
|
8,15 4
|
6,21 6
|
8,05
|
14,75
|
10,1
|
10
|
|
52
|
-3,4
|
14,3
|
8,70
|
10,72
|
10,85
|
2,42
|
11,75
|
9
|
|
Ф
|
-8,3
|
0
|
0
|
04
|
0
|
0
|
0
|
4
|
|
Потребность в грузе, т
|
10
|
12
|
10
|
2
|
5
|
|
Производится первоначальное распределение груза. Для этого объемы
перевозок записываются в клетки с наименьшим расстоянием так, чтобы сумма
объемов перевозок по строкам равнялась наличию груза у соответствующего
грузоотправителя, а сумма объемов перевозок по столбцам - потребности
соответствующего грузополучателя.
Для проверки оптимальности полученного распределения определяют вспомогательные
индексы (U и V), так чтобы U+V=L. Для этого первый индекс, например U ,
полагают равным 0. Индексы определяют только по загруженным клеткам. Если
количество загруженных клеток меньше, чем N+M - 1, где N - количество
грузоотправителей; М - количество грузополучателей, то искусственно загружают
недостающее количество клеток. Загрузка клеток производится путем записи в них
0. Выбирается клетка, которая лежит на пересечении известного и неизвестного
индекса и минимального L . Если количество загруженных клеток больше чем М+N-I,
то индексы определяются неоднозначно. Чтобы ликвидировать возможность
неоднозначного определения индекса, необходимо для одной из загруженных клеток,
по которым определяется индекс, построить замкнутый контур, состоящий из прямых
горизонтальных и вертикальных отрезков. Все вершины контура (углы) должны
лежать в загруженных клетках.
Контур строят следующим образом: от выбранной клетки проводят прямую
линию по строке или столбцу до загруженной клетки, которой, в свою очередь, должна
соответствовать еще одна загруженная клетка, расположенная под прямым углом к
линии контура. И так до тех пор, пока не произойдет возврат к первоначальной
клетке. Виды контуров могут быть самыми разнообразными.
Затем помечают вершины контура знаками "+" и "-".
начиная с выбранной клетки. Выбирают наименьшую величину в вершинах, помеченных
знаком "-", вычитают ее из всех таких вершин и прибавляют в вершины
помеченные знаком "+".
Определение потенциальных клеток. Проверяются все незагруженные клетки.
Те клетки, в которых расстояние меньше, чем сумма вспомогательных индексов
(т.е. L< U+V), являются потенциальными. Для них определяются потенциалы Р,
как P=U+V-L если потенциальных клеток нет, то план оптимальный.
Определяется клетка с наибольшим потенциалом. Из нее строится замкнутый
контур по принципу, описанному в пункте 3.5, и также производится перегрузка
клеток. Вновь проверяется оптимальность плана, т.е. повторяются действия,
начиная с пункта 3.4.
Матрица с оптимальным распределением приведена в таблице 3.2
Таблица 3.2 - Оптимальное
распределение
|
Грузоотпра-вители
|
|
1
|
10
|
14
|
93
|
78
|
83
|
Наличие груза, т
|
|
V U
|
4,8
|
8,2
|
8,3
|
3,65
|
7,1
|
6,6
|
|
|
38
|
0
|
5,955
|
0,46
|
2,35
|
2,510
|
7,25
|
3,35
|
21
|
|
48
|
-5,35
|
3,8
|
8,154
|
6,216
|
8,05
|
14,75
|
10,1
|
10
|
|
52
|
-3,4
|
14,3
|
8,75
|
10,72
|
10,85
|
2,42
|
11,75
|
9
|
|
Ф
|
-8,3
|
0
|
0
|
4
|
0
|
0
|
0
|
4
|
|
Потребность в грузе, т
|
|
5
|
10
|
12
|
10
|
2
|
|
. ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ГРУЗОПОТОКОВ
В соответствии с оптимальным планом закрепления грузоотправителей за
грузополучателями вычерчиваются эпюры всех грузопотоков. Выбирается масштаб
объема перевозок и масштаб расстояния. Учитываются направления грузопотоков и,
если грузопоток от разных грузоотправителей проходит по одному и тому же
участку, то показывают его суммарную величину.
Эпюры грузопотоков приведены в приложении Б.
. Выбор подвижного состава
Подвижный состав выбирается из всех возможных марок отечественных
автомобилей. Возможен выбор как бортовых автомобилей, автопоездов и автомобилей
самосвалов. Требуется одним автомобилем выполнить все перевозки.
Первоначально выбираются два альтернативных автомобиля по критерию их
максимальной загрузки и минимального количества ездок с грузом. Для этих двух
типов автомобилей, по справочникам, определяются нормы времени на
погрузочно-разгрузочные работы и линейные нормы расхода топлива. В соответствии
с типом дорог, устанавливается группа автомобильной дороги и определяется
средняя техническая скорость движения автомобилей.
Для данной работы выбраны автомобили КамАЗ −55102 (7т) и КамАЗ−5511
(10т).
. Составление маршрутов движения для каждого автомобиля
Выписываются все полнопартионные ездки, затем развозочные груженые ездки
для каждого автомобиля, чтобы весь груз был бы перевезен. Определяется сколько
раз необходимо подать порожний автомобиль к каждому грузоотправителю и сколько
раз порожний автомобиль уйдет от каждого грузополучателя. Эти данные заносятся
в таблицы 6.1 и 6.2, по которой производится минимизация нулевых и холостых
пробегов.
При наличии одной ездки от грузоотправителя необходимо исключить возврат
пустого автомобиля от грузополучателя к этому грузоотправителю. Математически
это осуществляется путем записи в соответствующую клетку матрицы заведомо
большего расстояния. Примером может служить клетка матрицы на пересечении
отправитель пустого автомобиля - АТП и получатель пустого автомобиля - АТП. В
таблице поставлено заведомо большое расстояние в 1000 км. Полученная матрица
решается методом потенциалов, алгоритм которого описан выше.
Для каждого автомобиля выполняем груженые ездки:
КамАЗ−5511 (10т):
КамАЗ
−55102 (7т):
Для
КамАЗ−5511
Таблица
6.1 - Матрица для min холостых и нулевых пробегов.
|
Получатели Отправители
|
52
|
48
|
38
|
АТП
|
Σ
|
|
АТП
|
3,11
|
6,35
|
11,9
|
1000
|
1
|
|
14
|
100
|
2,951
|
8,5
|
3,4
|
1
|
|
10
|
6,2
|
100
|
8,21
|
4,71
|
2
|
|
93
|
16,65
|
10,85
|
3,651
|
15,15
|
1
|
|
1
|
12,1
|
9,9
|
4,81
|
10,6
|
1
|
|
Σ
|
1
|
1
|
3
|
1
|
6
|
Для КамАЗ −55102
Таблица 6.2 - Матрица для min холостых и нулевых пробегов.
|
Получатели Отправители
|
52
|
48
|
38
|
АТП
|
|
АТП
|
3,11
|
6,35
|
11,9
|
100
|
1
|
|
78
|
3,71
|
9,55
|
15,1
|
4,8
|
1
|
|
14
|
4,9
|
2,951
|
8,5
|
3,41
|
2
|
|
10
|
6,2
|
2,851
|
8,21
|
4,7
|
2
|
|
1
|
12,1
|
9,9
|
4,81
|
10,6
|
1
|
|
93
|
16,65
|
10,85
|
3,652
|
15,15
|
2
|
|
Σ
|
2
|
2
|
4
|
1
|
9
|
Составляем маршрут движения:
Пользуясь решением матрицы по нулевым и холостым ездкам и цепочками
груженых ездок составляется маршрут движения в виде последовательности объезда
всех пунктов. Маршрут движения для каждого автомобиля должен начинаться и
заканчиваться в АТП.
КамАЗ−5511 (10т):
КамАЗ
−55102 (7т):
Для
выбора оптимального маршрута просчитывается длина маршрута для КамАЗ−5511
и длина маршрута для КамАЗ −55102:
L КамАЗ−5511
= 59,2 (км)
L КамАЗ −55102
= 71,6 (км)
7. Выбор оптимальной марки автомобиля
Из двух выбранных автомобилей наиболее целесообразно привлекать к
перевозкам тот автомобиль, у которого затраты на перевозки будут наименьшими.
В первом приближении расход топлива пропорционален общим затратам на
перевозки. Поэтому выбор автомобиля можно, производить по минимуму расхода
топлива.
Поскольку автомобили самосвалы, то расход топлива рассчитывается:
Qн = 0,01· H100км ·Lобщ + n ·Hc , л (7.1 )
где Lобщ- общий пробег автомобиля на маршруте;100км-
базовая норма расхода топлива на пробег автомобиля в снаряженном состоянии без
груза;
n
-количество разгрузок автомобиля;c- норма на одну разгрузку автомобиля-самосвала.
КамАЗ−5511:
КамАЗ
−55102:
Вывод:
расход топлива на перевозку одного и того же объёма груза ниже у автомобиля
КамАЗ−5511, поэтому выгоднее использовать именно его.
8. Расчёт показателей работы оптимального автомобиля на маршруте
Общее время, затрачиваемое автомобилем для выполнения перевозок
(8.1)
где 
- средняя техническая скорость автомобиля, км/ч;
-
количество груженых ездок;
- время
погрузки и разгрузки, ч
- время,
затрачиваемое на дополнительный заезд. 
.
Статический
коэффициент использования грузоподъемности:
(8.2)
где 
- сумма фактического перевезенного груза, т;
-
номинальная грузоподъемность автомобиля, т.
Динамический
коэффициент грузоподъемности:
(8.3)
где 
- длина ездки с грузом, км.
Коэффициент
использования пробега
(8.4)
где 
- общий пробег автомобиля с грузом, км.
После
подстановки числовых значений получаем:
. Составление часового графика работы автомобиля
Для эффективной организации перевозок грузов по кольцевым маршрутам и согласованной работы
автомобилей, грузополучателей и грузоотправителей необходимо разработать
часовые графики. Часовой график автомобиля представляет собой
последовательность времен выпуска автомобиля из АТП (принимается 8-00),
прибытия к грузоотправителям и грузополучателям, убытия от них и возврат в АТП.
Расчет производится на основании времени движения, погрузки и разгрузки.
Составляется план работы автомобилей в виде последовательности объезда пунктов
с указанием времени прибытия и убытия. Если в маршруте имеются развозочные участки, то на каждый дополнительный заезд
добавляется дополнительное время, которое суммируется с общим временем
разгрузки и распределяется на каждый пункт разгрузки пропорционально количеству
груза. Фрагмент часового графика представлен в таблице 9.1
Таблица 9.1 - Часовой график работы автомобиля
|
Время прибытия
|
-
|
|
Время убытия
|
8:00
|
|
Пункт
|
АТП
|
|
Расстояние
|
-
|
|
Время прибытия
|
|
|
Время убытия
|
|
|
Пункт
|
|
|
Расстояние
|
|